روی چیست : روی (zinc) عنصری شیمیایی با علامت اختصاری Zn است که در گروه 12 (IIB) جدول تناوبی قرار دارد . ظرفیت این فلز 2 می باشد.فلز روی خاص بسیار نرم و به رنگ خاکستری متمایل به آبی می باشد که بر اثر رطوبت هوا تیره رنگ میشود. روی چهارمین فلز متداول و مورد استفاده بوده و بعد از آهن آلومینیوم و مس بیشترین فلزی تولیدی است. این فلز دارای کاربردهای صنعتی و بیولوژیکی فراوان می باشد و از قرن‌ها پیش مورد استفاده بوده است.
روی چیست
زینک یکی از ریز عناصری است که به لحاظ بیولوژیکی اهمیت فوق العاده ای برای گیاهان و جانوران دارد.این فلز مسئول عملکردهای مهمی در بدن انسان است. کمک به تحریک فعالیت 100 آنزیم و ساخت سلولها و آنزیم های جدید، فرآوری کربوهیدرات ها ، پروتئین ها و چربی ها و کمک به ترمیم زخم ها از آن جمله می باشد. مصرف روزانه ی زنیک برای حفظ سلامت بدن ضروری است. مقدار مجاز مصرف زینک در امریکا ۸ میلی گرم در روز برای زنان و ۱۱ میلی گرم در روز برای مردان است. کمبود روی در گیاهان باعث کوچک ماندن برگ‌های گیاه و کوتاه شدن فاصله میان گره‌ها میشود. روی (Zn) بیست و سومین عنصر در پوسته زمین از نظر فراوانی می‌باشد. میزان فراوانی این فلز در طبیعت بسته به مکان و فصل تغییر میکند .روی عنصری بطور طبیعی وجود ندارد و معمولا در ذخایر معدنی همراه با سایر فلزات پایه مانند ورق مس و سرب یافت می شود. تاکنون نزدیک به 60 نوع کانی روی شناخته شده است. سولفور روی با نام اسفالریت یا بلاند (ZnS) مهمترین کانی به شمار می رود. از دیگر کانیهای با اهمیت روی می‌توان به اسمیت زونیت ZnCO3 ، همی مورفیت Zn4Si2O7(OH) و زنسیت (ZnO) اشاره کرد.
ویژگی های روی چیست
ویژگی های فلز روی شامل:
- فلز روی خاص بسیار نرم و به رنگ خاکستری متمایل به آبی می باشد
- بر اثر رطوبت هوا تیره رنگ میشود
- در حین احتراق رنگ سبز براقی تولید می نماید.
- این فلز در درجه حرارت معمولی ترد و شکننده است با ضربه ی چکش به راحتی می شکند .
- همچنین این ماده قابل نورد نیست
- قابل حل در اسیدها و بازها و غیرقابل حل در آب می‌باشد.
- مانند فلزات دیگر به آرامی واکنش نشان می‌دهد. با اکسیژن و دیگر غیر فلزات ترکیب میشود
- اسید رقیق واکنش نشان داده و گاز هیدروژن آزاد میکند.
- حالت اکسیداسیون متداول این عنصر +2 می‌باشد.
- شکل پذیری
- الکتروشیمیایی قوی (باعث کاربرد آن در فرایند گالوانیزه و باتری های قلیایی)
- رسانایی متوسط
- مقاومت کششی بالا
- ظرفیت بالا برای عمل آوری سطح
- نقطه ذوب و جوش پایین
- مقاومت در برابر خوردگی
- استحکام (استحکام کششی آن کمتر از نیمی از فولاد کربن است)
- آلیاژ پذیری
- انعطاف پذیری در 212 تا 302درجه فارنهایت (در درجه حرارت های بالاتر به حالت شکننده تبدیل می شود)
- خاصیت انعطاف پذیری در آلیاژهای روی، بیشتر از روی خالص است.
- سختی کم روی خالص (آلیاژهای روی دارای مقاومت بیشتری هستند)
- زمانیکه این فلز با 4% آلومینیوم آلیاژ شود ، مقاومت تسلیم و سختی آن به اندازه زیادی افزایش می یابد .
- خاصیت الکترونگاتیوی روی سبب استفاده وسیع آن در باتری های خشک شده است.
خواص فلز روی چیست
- نام : روی | zinc | Zn
- عدد اتمی : 30
- وزن اتمی 65.38
- چگالی 7.133
- نقطه ذوب419.83 درجه سانتیگراد
- درجه سختی بر حسب واحد موهس 2/5
- دارای 4 ایزوتوپ پایدار طبیعی70 -68-66-64 (Zn64 با48٫6٪ فراوانترین ایزوتوپ می باشد)
- دارای 22 رادیو ایزوتوپ اکتیو ( Zn-65 با نیمه عمر 244٫26 روز و Zn-72 با نیمه عمر 46.5 ساعت پایدارترین و فراوانترین ایزوتوپ می‌باشد)
- دیگر ایزوتوپهای رادیو اکتیو این عنصر نیمه عمرهای کمتر از 14 ساعت و بیشتر آنها نیمه عمری کمتر از یک دقیقه دارند.
- دارای ۴ حالت متا
اشکال تجاری روی چیست
این فلز به صورت اشکال تجاری متنوعی مانند : شمش و کلوخه ورق و سیم گلوله ای میله ای دانه ای و پولکی ارائه میگردد.فلز روی تولید شده از سنگ معدن را روی اولیه یا دست اول می‌نامند. فلز روی حاصل از باطله‌ها، پس مانده‌ها و قراضه‌ها را بر حسب نوع فرآیند بازیابی به نام‌های ثانویه یا دست دوم، تقطیر دوباره یا ذوب دوباره می‌نامند. روی اولیه به دو دسته روی الكترولیتی و روی تقطیر شده، بر حسب روش احیا بكار برده شده، طبقه بندی میگردد.
روش تولید فلز روی چیست
ابتدا خاک معدنی روی خرد و آسیاب می شود و در صورت داشتن سرب، به واحد فلوتاسیون منتقل می شود تا سرب جدا گردد. خاک های سولفوره نیز پس از انتقال به کوره به حالت اکسیده تبدیل شده و قابل استفاده می شوند. پس از آماده سازی خاک، کنسانتره ی به دست آمده در مخازن استیل توسط سولفوریک اسید و آب مورد عمل لیچینگ قرار می گیرند. سولفات آهن و سولفات آلومینیوم جهت رسوب دهی با هالوژن هایی نظیر کلر و فلوئور برای جلوگیری از چسبندگی در کاتد ها استفاده می شوند. روی موجود در خاک با عمل لیچینگ حل شده و سولفات روی به دست می آید. نیکل،کبالت, کادمیوم, آهن و برخی عناصر دیگر موجود در خاک نیز به همراه روی حل می شوند. از این رو باید قبل از الکترولیز یون های مزاحم حذف شوند. برای حذف آهن و کبالت محلول پرمنگنات پتاسیم به همراه آمونیوم پرسولفات اضافه می شود تا آهن دو ظرفیتی به آهن سه ظرفیتی تبدیل شود. با افزودن دوغاب آهک هیدراته به محلول و بالا بردن Ph، آهن و کبالت اکسید شده و رسوب می دهند و از محلول جدا می شوند.
کاربردهای روی چیست
فلز روی از مهمترین و با ارزش ترین فلزاتی است که در صنایع مختلف به ویژه در ساخت آلیاژها و صنعت گالوانیزاسیون کاربرد های فراوانی دارد . این فلز در ساختار اقتصادی هر کشور جهت تولید و تکمیل انواع فرآورده های صنعتی نقش اساسی دارد. تقریباً یک چهارم فراورده‌های روی به صورت ترکیبات روی مورد مصرف قرار می‌گیرد.
گالوانیزاسیون (پوشش مناسب در برابر خوردگی ):
ویژگی هایی نظیر مقاومت در برابر خوردگی، واکنش پذیری با آهن و خاصیت الکتروشیمیایی فلز روی موجب استفاده از آن به عنوان یک گالوانیزاسیون گردیده است . پوشش روی از طریق مکانیسم تشکیل پوشش محافظ با اساس کربنات روی در اثر دی اکسید کربن و رطوبت هوا، سرعت خوردگی را کاهش می دهد. روی تجاری (% 99/5 – 98/5)جهت گالوانیزه كردن گرم - عمیق در تجهیزات تولید و توزیع و روی با درجه خلوص بالا (% 99/95) جهت گالوانیزه كردن پیوسته فنرها و سیم های فولادی كاربرد دارد. دو عیار فلز روی به منظور مصارف گالوانیزه یكی به نام عیار گالوانیزه كردن پیوسته كه تا 35% سرب و مقداری آلومینیم دارد و دیگری به نام عیار كنترل شده سرب كه كمتر از 18% سرب دارد و به‌دور از آلومینیم است. حضور 1 درصد سرب در مقایسه با محصولات خالص تر، 40 درصد تنش سطحی را كاهش می دهد. هنگام غوطه ور سازی در حمام روی كه تنها چند دقیقه طول می كشد، فلز 4500 درجه سانتیگراد گرم می شود. علاوه بر فرایندهای گرم - عمیق، فرایندهای گالوانیزه كردن دیگری نیز توسعه یافته است. در روی اندود كردن الكترولینیک، یك جریان متناوب منجر به نهشت پوشش درخشان 5-25 سانتی متری از الكترولیت های اسیدی، سیانیدی یا الكترولیدهای آسكالن بدون سیانید بر سطح می گردد. البته این پوشش تنها در مقابل خوردگی های سطح متوسط از فلز حفاظت می كند.
ریخته گری
درجه ذوب پایین، سیالیت و استحکام روی موجب استفاده از آن در ریخته گری شده است.
ساخت و ساز
شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی این فلز سبب تولید ورقه های روی می شود که از آنها در صنعت ساخت و ساز استفاده می شود. اگر چه روی دارای مقاومت بالایی است، بدلیل مقاومت خزشی بسیار پایین آن برای مدتها بعنوان مواد ساختمانی استفاده نمی شد. آلیاژهای با روی کم با اساس Zn-Ti-Cu که دارای چکش خواری بسیار خوب و مقاومت خزشی بالاست، از40 سال قبل توسعه یافته است. این مواد را می توان جهت تولید صفحات یا ورقهای روی، نورد داد. از این صفحات می‌توان در تولید وسایل زهکشی سقف و یا در پوشش ساختمانها استفاده نمود. فلز روی در ساخت سیمان و کف سازی نیز کاربرد دراد.
ساخت آلیاژها
ازاین فلز در تولید آلیاژهای مختلفی نظیر برنج و برنز، آلیاژهای آلومینیوم و آلیاژهای منیزیوم استفاده می شود که این آلیاژها در صنایع ساخت و ساز ،اتومبیل سازی الکتریکی، فلز ماشین تحریر فرمول های مختلف لحیم نقره آلمانی و... کاربرد دارد. برنج بخاطر استقامت و مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی کاربردهای وسیعی دارد. چنانچه روی برای ساخت صفحات روی یا برنج بكار رود، اندازه آلومینیوم آن نباید از 0.005 درصد فراتر رود. مقدار قلع در نوع عیار بالای روی نباید از 0.001 درصد فراتر باشد. مقدار آلومینیم در نوع PW نباید از 0.05 درصد فراتر باشد. فعالیت شدید الكتروشیمیایی، باعث جلوگیری از خوردگی كاتدیك در فرآورده‌های آهن و فولادی میشود.عنصر روی تنها بعنوان ماده سازنده هنگام آلیاژ كاری مناسب است زیرا مقاومت خزشی پایینی دارد. عناصر آلیاژی، بیشتر Al، Cu، Mg منجر به كوچك شدن دانه ها، تشكیل بلورهای مختلط یا سخت شدگی رسوب شده و بدین طریق خواص مكانیكی فلز، توسعه می یابد.
تولید باتری
خاصیت الکتروشیمیایی این فلز موجب استفاده از آن در تولید باتری ها شده است . روی لوله‌ای به عنوان قسمتی از محتوی باتری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
Rubber
اکسید روی در صنعت Rubber کاربرد داشته و به عنوان Opaque Sunscreen و فعال کننده استفاده میشود.
استفاده غیر صنعتی
از جمله کلرید روی در بو گیر، محافظ چوب و لحیم کاری، سولفید روی در رنگ های شب تاب برای تولید عقربه‌های ساعت و موارد دیگری که در تاریکی میدرخشد استفاده میشود و متیل روی در آزمایشگاه شیمی به منظور سنتز مواد آلی کاربرد دارد. اكسید روی در فرآوری تركیبات دیگر روی كه در ساختن فرآورده‌هایی مانند مركب، رنگ‌مو، مواد افزونی روغن، داروهای ضد قارچ، براق كننده‌ها و لینولیوم بكار می‌روند.
آبکاری فلزات
روی برای آبکاری فلزات مورد استفاده قرار می گیرد تا از زنگ زدگی آنها جلوگیری کند.
خودرو سازی
روی به طور گسترده در صنعت خودرو سازی در Die Castingها استفاده میشود. هم چنین در ساخت شبكه‌ها، دستگیره قفل، اجزاء مكانیكی و برقی، بدنه، اتصالات برقی نیز كاربرد وسیع و گسترده دارد.
رنگ سازی و چاپ
اكسید روی بدلیل دارا بودن خاصیت پوششی اپاسیتی در برابر اشعه ماوراء بنفش و ضریب شكست بالا، در صنایع رنگ‌سازی استفاده میشود كه باعث افزایش پایداری رنگ است. اکسید و سولفور روی به عنوان رنگ دانه‌های سفید در رنگهای آبی مورد استفاده قرار می گیرد. هم چنین سولفات روی در رنگرزی و ساخت چسب کاربرد دارد. لیتوپون كه یك پیگمنت سولفات باریم- سولفید روی است در صنایع رنگ، لاستیك و مركب چاپ كاربرد دارد. اکسید روی در صنعت چاپ بکار می رود.
کاربرد روی در داروسازی
محلول‌های ضد عفونی کننده‌ای که از اسمیت زونیت یا کالامین ساخته شده و حاوی ترکیبی از روی و سیلیکات است به صورت پودر صورتی کم رنگ در آب نامحلول بوده ولی در اسیدهای معدنی به خوبی حل می شود اثر ضد خارشی داشته و جهت مصارف خارجی (پوستی) و به شکل پودر، كرم‌های ضدآفتاب (لوسیون‌ها) با نام های تجاری استفاده میشود.داروهای تهیه شده از کالامین برای خشکی پوست، سوختگی های خفیف، اگزما، خراشیدگی، جوش های چرکی، ادرار سوختگی، کچلی، گزش حشرات، زرد زخم، واریس و درمان هموروئید کاربرد دارد. فلز روی شامل ویتامینهای مورد مصرف روزانه و مواد معدنی نیز می‌باشد و با توجه به فلزات دیگر این فلز دارای خاصیت ضد اکسیداسیون است که از پیری زود رس پوست و مفصل‌های بدن حافظت می نماید. با بررسی خواص روی متوجه شده اند که این عنصر می‌تواند به بهبودی بعد از عمل جراحی سرعت بخشد. از قرص‌های مکیدنی برای درمان سرما خوردگی و التهاب دهان و لوزه‌ها استفاده میگردد. این فلز در دندانسازی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
پلاستیک سازی
از روی در تهیه پلاستیک و ساخت لوازم لاستیکی از قبیل قوطی های خمیر دندان استفاده می گردد.
لاستیک سازی
اكسید روی به عنوان فعال كننده و شتاب دهنده اصلی ;در صنعت محكم سازی لاستیک همراه با گوگرد بكار برده میشود.
الکترونیک
فلز روی در سیم‌های برقی، مخابرات و پیچ و مهره‌ها بكار می‌رود. فریت‌های روی در قطعات الكترونیكی موجود در ترانسفورماتورها (بوبین‌ها)، آمپلی‌فایرها، موتورها، تیونرها و همچنین در قطعات الكترونیكی موجود در رادیو و تلویزیون و كامپیوتر بكار گرفته میشود.
کشاورزی
روی در ساخت كود به عنوان یك ماده افزودنی مصرف میشود.
نتیجه گیری
در این مقاله از پیکاتک درباره " روی چیست " بحث شد و کاربردهای و خواص آن را بررسی کردیم.
لینک های مرتبط :
